Etude des interactions chemo-mécaniques pour la simulation du cycle de vie d'un élément de stockage en béton

par Guillaume Camps

Thèse de doctorat en Génie civil

Sous la direction de Gilles Escadeillas.

Soutenue en 2008

à Toulouse 3 .

mots clés

• Béton renforcé de fibres
• Modélisation
• Comportement mécanique
• Propriétés de transfert
• Hydratation
• Dégradation accélérée
• Fluage
• Déchets radioactifs
• Béton de fibres
• Béton à hautes performances
• Matériaux -- Fluage
• Béton -- Propriétés mécaniques
• Dépôts de déchets radioactifs

Résumé

Pour pallier la fragilité, une pathologie récurrente du béton, l'Andra envisage de fabriquer les colis de stockage de déchets radioactifs en béton renforcé de fibres métalliques. L'objectif de la thèse consiste à adapter un modèle chémo-mécanique existant intégrant le couplage des dégradations chimiques et mécaniques à long terme en y implantant un module prenant en compte l'effet du renfort des fibres et le comportement au jeune âge. Dans ce but nous avons dû établir les propriétés mécaniques et de transfert de bétons renforcés de fibres et de bétons de référence puis mettre au point des lois de comportement dans un code de calcul aux éléments finis. Avec ces acquis, nous sommes capables de simuler le comportement des colis de stockage sur l'ensemble de leur cycle de vie.

Titre traduit

Study of chemo-mechanical interactions for the modelling of concrete package life cycle

Résumé

In order to achieve acceptable safety condition during the concrete package handling and to ensure the nuclear waste confinement over several decades, Andra plans to develop fibre reinforced concrete package. The research program presented in this work aims to develop the chemo-mechanical constitutive model for the fibre reinforced concrete. The model considers both the early age behaviour of the concrete and the long term behaviour. The first part of this study consists in performing an experimental program to characterise the physical properties of concrete. The second part was devoted to the development of behaviour laws for plain and fibre-reinforced concrete in a finite element code. We are now able to predict the complete life cycle of nuclear waste packages.